有机合成中的相转移催化作用

石 琢，刘 畅，郑必强，童永彬，张鹏宇

（浙江大洋生物科技集团股份有限公司，浙江杭州 310000）

有机合成中的相转移催化作用

石 琢，刘 畅，郑必强，童永彬，张鹏宇

（浙江大洋生物科技集团股份有限公司，浙江杭州 310000）

随着国家建设发展的不断推进，人们的生活水平得到很大程度的提高，化工行业得到前所未有的发展。在这样的基础上研究有机合成物中的转移催化作用，需要从相应的操作原理进行分析，进而给出具体的应用。

有机；合成物；相互转移；催化作用

Abstract：With the continuous development of national construction and development，people’s living standards have been greatly improved，the chemical industry has never been developed.On this basis，the study of the transfer of organic compounds in the catalytic role，need to be analyzed from the corresponding operating principle，and then give a specific application.

Key words：organic；synthesis；mutual transfer；catalysis

最早对有机合成物中相转移催化作用进行研究的时间为1947年，Wittg发现在无水乙醇中发生了烷基化反应，其中少量的三苯甲基和芴化物离子能够经过配对，形成四甲铵阳离子，并对整个化学反应有较大的促进作用。然后经过后续研究人员的不断努力，相转移催化作用成为了异相反应中的一种，为有机合成物的反应做出了积极贡献，具有极高的应用价值。

1 理论基础

1.1 转化原理

化学发生反应的过程都伴随着相关原理的支持。有机合成物中的相转移催化原理，是在两种不相容的液体基础下发生的化学反应。其中一种液体为水相内具有水溶性盐的混合物，另一种是有机相，其中具有发生反应的有机物。让有机分子与进攻试剂进行接触是促进反应形成的主要条件。在进行化学反应的过程中，由于两种溶液互不相溶，使得接触反应不能进行充分接触，降低了化学反应的发生率和反应产生量。

1.2 反应条件

溶液。要想进行化学反应，首先需要满足化学发生的条件。如果对应的化学物品为溶液时，相应的反应底物就经常被当做有机相使用，这个过程有很多有机溶液可以被使用，但是他们的水溶较小，发生化学反应的几率较小，从而能够保证离子对不会发生水合作用。如果对应的相转移离子对有着较强的亲油性，实验者就可以采用正庚烷或是苯作溶剂来进行，防止离子对随着水相进入有机相的量较少的现象发生。例如：在TBAB和TCMAC等相互转移催化剂中发生化学反应的时候，其中的二氯化钾和氯仿溶液剂有利于离子对顺利的进入到有机相中，加快了化学反应速度，起到了一定的催化作用。但是在进行催化的过程中加入了氢氧化钠，为了防止发生其他反应，就应该停止对氯仿溶剂的使用。

相转移催化剂的选择和用量。要想促进催化作用的产生，就需要对转移催化剂进行选择，对相应的用量进行控制。对于中性介质来说，它的相转移催化剂需要具有十五个碳原子的物质，在酸性介质中，就要选择四丁基铵盐或是Aliquat 336，而较浓的碱性溶液，则可以选用TEBA或是Aliquat 336。从通常情况下来说，这样的催化剂选择为苄基三丁铵盐。针对它的用量，一般要控制在1%～3%（y），一旦采用的烷基化剂不活泼，容易引起水解，发生副反应等情况时，就要采用摩尔量的催化剂来解决这种问题的发生。这样用量控制在2mol就大致可以了。

催化剂的搅拌。催化剂在使用的过程中，对它进行合理的搅拌，可以促进催化作用的充分发挥。因此，在对催化作用进行分析的过程中，还要考虑相应催化剂搅拌问题。如果是在实验室进行实验操作，大多可以采用电磁搅拌棒进行操作，这就需要对搅拌速度进行控制。

2 在有机合成物中的应用

2.1 氧化反应

就氧化反应而言，它经常发生在小型化工企业的生产中，这样的反应多需要相转移催化反应的支持。发生氧化反应的主要试剂有 MnO4，k2Cr2O7，CrO3，NaCLO，H2O2等，但是它们在应用时对应的溶解度较小。因此，需要在操作的过程中加入季铵盐，也可以说是MnO4离子和R3NR离子，形成相应的离子对，从而将MnO4离子带入有机相中。在进行PTC生产的过程中，常用的催化剂有氯化四丁基磷，氯化苄基三乙胺，氯化三辛基甲胺等。它们的来源可以是操作者按照季铵盐实验室制备法进行自制。

在相应的二氯甲烷中，可以采用硫酸氢四丁基胺为反应过程中的催化剂，它可以将重铬酸钾与醇氧化，产生所需要的醛酮，反应过程速度快，条件相对温和，生产出来的苄醇，十六醇，对家苄醇所应用的产量都相对较高，分别为92%，95%，90%。这样的生产方法提高了生产率，加快了生产速度，但是却不能应用于所有生产反应。像烯醇或是酸敏感的醇类氧化就不合适。

2.2 烃化反应

烃化反应有较多的种类，常见的有氧烃反应，氮烃反应和碳烃反应等。O-烃反应能够应用于合成醚或是羧酸酯中，N-烃反应应用于合成氮化物中，C-烃则是应用与形成C—C键的主要途径。进行相转移酯化反应，需要用羧酸盐和卤代烃进行，这样的生产产率较高，开发成本较低。相应的催化剂使用，主要是N1N1N1N1-四甲基二胺和碘化钠加三乙胺。

在进行生产的过程中，常用的烃化剂都为卤代烷和苄基卤等，常用的相转移催化剂为BTEAB和硫酸氢四乙胺。对应的溶剂为碱性水溶液。相转移催化剂的应用与生产，不仅能够提高生产效率，而且提高生产质量，有利于促进企业发展。

3 结束语

对相转移催化反应在有机合成中的应用问题进行分析，首先需要根据它的理论基础进行实验，促进对溶液选择的控制，并注意催化剂的选择和用量等，相应的搅拌速率也同样影响催化作用。因此，在具体应用过程中，企业利用这样的理论进行化工生产，仅要注意上述问题，而且要能够提高对生产产品的认识，针对不同的生产方式和催化剂，要选择不同的方案进行操作。

[1] 汪言满，陈达美，方岩雄，等.相转移催化在有机合成中的应用新进展[J].广东化工，2001，（4）：7-8.

Phase Transfer Catalysis in Organic Synthesis

Shi Zhuo，Liu Chang，Zheng Bi-qiang，Tong Yong-bin，Zhang Peng-yu

O621.36

A

1003–6490（2017）09–0182–01

2017–06–28

石琢（1984—），男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，主要研究方向为生物医药。